Laboratorio Nº 2 Barreno Integral

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA

LABORATORIO Nº 2

EL BARRENO INTEGRAL

I. OBJETIVOS

Determinar las características del barreno integral. Conocer el funcionamiento del barreno integral. Verificar el desgaste de un barreno integral.

II. FUNDAMENTE TEÓRICO

INTRODUCCIÓN

Un barreno es un dispositivo o herramienta utilizado para desplazar sólidos o líquidos (ver Tornillo de Arquímedes) por medio de un tornillo helicoidal rotatorio. El material es desplazado a lo largo del sentido del eje de rotación. En algunos usos el tornillo helicoidal se encuentra contenido en un cilindro, mientras que para otros usos no se requiere este. El barreno es una parte integral de un taladro, el barreno de una mecha de un taladro, utiliza este mecanismo para remover las virutas del agujero que se está realizando.

La barra de taladro integral o los aceros de taladro integrales, las barras integrales es utilizada por la roca de mano perfora adentro las minas del granito y del mármol, explotación minera de subterráneo, para la pequeña perforación del agujero de voladura.Caña H22x108mm, H19x108mm, y maleficio estándar. Los diámetros del pedazo incluyen 20-42m m, diversas longitudes están disponibles a partir 400m m hasta 6000m m generalmente.

La poder integral del tubo de taladro reduce el costo de la energía del impacto, mejora la velocidad de la perforación y eficacia, también puede ser utilizada para perforar el diámetro de agujero agujereado a partir 19m m hasta 41m m generalmente. Cada las barras utilizan el acero de aleación superior de la calidad y el carburo de tungsteno excelente de la calidad para asegurar alto funcionamiento de la perforación.

MAQUINARIA MINERA Y AGROINDUSTRIAL Página 1

http://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_de_Arqu%C3%ADmedes

http://es.wikipedia.org/wiki/Taladro

http://es.wikipedia.org/wiki/Helicoidal


1. NOMENCLATURA DE LAS PARTES DEL BARRENO

A Cuerpo

B Broca

B1 Ancho de broca

B2 Ancho de inserto

B3 Ancho de filo de inserto

C Collarín

D Diámetro de la broca

E Culata

H Altura de inserto

K Capucha de plástico

L Longitud efectiva

M Marca con diámetro de broca

R Radio de curvatura del inserto

T Orificio de barrido

α Angulo de conicidad normal

ß Angulo de incidencia



BROCAS Y BARRAS CÓNICAS

2. ACERO DE PERFORACIÓN

a) Los requisitos generales que deben reunir los aceros usados como herramientas de perforación son:

Alta resistencia a la fatiga Alta resistencia a la flexión Alta resistencia al desgaste

b) Las roscas de adaptadores de culata, barra y manguitos de acople, están expuestos a desgaste originado por el pase de la onda de choque, las culatas sufren desgaste mecánico y abrasivo contra el pistón y el casquillo del buje de rotación.

c) Contenido de carbono:

1. Acero con alto contenido de carbono usado para barrenos integrales, la temperatura usada en el proceso siderúrgico de estas barras está ajustada para dar al acero la dureza deseada, la parte de la culata es tratada térmicamente por separado para resistir las cargas de impacto del pistón.

2. Acero con bajo contenido de carbono usado para barras de extensión, culatas, manguitos y brocas.

3. METAL DURO

El carburo cementado (metal duro), es una mezcla de carburo de tungsteno y cobalto compactados a alta presión y sinterizados a elevada temperatura en un proceso de polvo metalúrgico, con un contenido de cobalto de 6 – 12%, y tamaño de grano 2 –5 micrones.

La dureza es una propiedad de los minerales y se define como la resistencia que oponen éstos a ser rayados, de acuerdo a la escala de Mohs se tiene:



1. Talco 6. Ortosa2. Yeso 7. Cuarzo3. Calcita 8. Topacio4. Fluorita 9. Corindón5. Apatita 10. Diamante

a) PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS

Alta resistencia al desgaste Dureza equivalente a 9 en la escala de Mohs Alta densidad 14.5 [ton/m3] Mayor resistencia a la compresión que el acero Mayor conductividad al calor que al acero menor coeficiente de expansión térmica que el acero 50%

b) SOLDADURA O INSERCIÓN DE METAL DURO

Materiales para soldar: cobre, bronce y plata.

CARACTERÍSTICAS:

Fuerte adherencia al acero y metal duro. Ser elástico, para soportar la diferencia de dilatación entre acero y metal duro. Alta resistencia a la fatiga.

4. SERIE DE BARRENOS INTEGRALES

Los barrenos integrales están ordenados enseries, donde el diámetro del inserto disminuye conforme aumenta la longitud del barreno, como por ejemplo los barrenos integrales de la serie 12 y 17 tiene las siguientes magnitudes:

5. TIPOS DE BARRENOS INTEGRALES

a) Tipo cincel (más comunes y de fácil afilado).b) Insertos múltiples (rocas blandas y fisuradas).c) Con botones (rocas poco abrasivas y fácil penetración – carbón).d) De pequeño diámetro, tipo cincel (alto grado de penetración y pequeños taladros en

rocas no abrasivas).



e) Para trabajar en mármol (4 insertos, diámetro 27 [mm], con canales especiales para salida de partículas), también para roca blanda.

6. CUIDADO Y MANTENIMIENTO DE BARRENOS INTEGRALES

• El carburo cementado de los insertos y botones se desgasta durante la perforación, en su mayor parte el desgaste es causado por abrasión contra el fondo y las paredes del taladro conforme gira la broca.

• Si el desgaste llegara a ser excesivo, la penetración disminuiría y tanto el inserto como el conjunto de perforación estaría sujeto a esfuerzos anormalmente pesados, por eso el metal duro debe ser reafilado hasta restaurarle su forma original, a ciertos intervalos.

• Las dos clases principales de desgaste son:

a) Desgaste en sentido frontal o longitudinal Este tipo de desgaste se produce cuando el filo de corte se gasta que por lo tanto se ensancha sucesivamente, y cuando el filo es rebajado hasta alcanzar cierta anchura aumentan considerablemente los esfuerzos tanto sobre el inserto como sobre el vástago, disminuyendo proporcionalmente la capacidad de penetración del barreno.

Debido a ello, es de gran importancia que el reafilado se lleve a cabo, por lo que a éste tipo de corrección se denomina afilado frontal o longitudinal, en éste afilado el filo de corte debe estar recto y correctamente centrado en la plaquita, para tal efecto se debe afilar por igual en ambos lados.El ángulo de filo debe ser de 110º y el radio de corte del inserto deberá ser de 80 mm.

b) desgaste en sentido diametralLa perforación en tipos de roca de gran capacidad de desgaste, como por ejemplo cuarcita, arenisca, etc., trae consigo un desgaste diametral, las esquinas del inserto se desgastan mucho más de lo normal con el consecuente redondeado, si esto progresa, sobreviene un desgaste bastante fuerte de tal manera que en vez de ángulo de incidencia se obtiene el llamado “contra cono”.

Si después de la aparición del contra-cono, se sigue perforando, esto podrá ocasionar fácilmente la rotura del inserto, en éste caso se somete el inserto a grandes esfuerzos anormales, causados por el efecto de cuña que se produce contra las paredes del taladro que se perfora.

La capacidad de penetración del barreno disminuye considerablemente, es también posible que el vástago se rompa debido a los excesivos esfuerzos que provienen de un desgaste diametral demasiado grande.

A la corrección del desgaste diametral se denomina afilado diametral, una medida del redondeado de la esquina de la broca, se obtiene midiendo la altura del llamado contra-cono, esta medición se la realiza con una plantilla, desde el filo del inserto hasta el punto donde el ángulo de incidencia comienza.

Cuando la altura del contra-cono llega a 8 [mm] y máximo de 5 a 6 [mm] en roca blanda, el barreno se debe afilar diametralmente.

Un buen afilado se logra en una afiladora normal con una muela plana, el proceso consiste en un afilado diametral, hasta que el contra cono se reduzca a 6 [mm] de altura.



7. MUELA ADECUADA

Es de suma importancia seleccionar la muela de afilar correcta, para el reafilado de barrenos con bocas de carburo de tungsteno se usaran muelas de carburo de silicio mezclado con cerámica de la designación y tamaño correctos.

Las reglas generales que determinan la elección de toda muela de afilar son: Que la muela no deberá ser demasiado dura o de grano demasiado fino, pues pronto

resultaría embotada por el barreno, calentando con exceso - las plaquitas de carburo de tungsteno dando un aspecto de brillo y como de quemadas.

Que una muela de granulado demasiado grueso producirá en la plaquita profundas entalladuras, esta supone el punto de partida de los fallos en las plaquitas.

Dureza “j” para afilado con agua. “H” para afilado en seco. Tamaño de grano: 40 – 60.

III. EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS

Para cuantificar las mediciones realizadas albarreno integral se utilizó:

Barreno integral Vernier Flexómetro (Wincha)



IV. DETERMINACION DE LAS CARACTERISTICAS DEL BARRENO INTEGRAL

V. CUESTIONARIO

VI. NORMAS DE SEGURIDAD Y RECOMENDACIONES

Aplicar la presión adecuada y mantener la muela en movimiento durante el afilado Evitar un enfriamiento repentino de las plaquitas, no enfriar el barreno con agua o

nieve. Después del afilado rectificar todas las aristas vivas Comprobar que la muela esté en buen estado antes de montarla en la afiladora Asegurarse que no se exceda la velocidad máxima para la muela (velocidad

periférica máxima 33 [m/seg]). No quitar las etiquetas de las muelas ya que actúan a modo de junta entre la muela y

la brida metálica de la afiladora. utilizar bridas metálicas correctas y asegurarse que estén limpias y sin trozos de

papel de etiqueta. No desmontar los dispositivos de seguridad de la afiladora asegurarse de que no haya explosivo en los orificios de barrido de la broca utilizar gafas de seguridad durante el afilado Nunca golpee un barreno atascado, no mejorará la situación pero si dañará el

barreno. Nunca saque el barreno con la máquina a plena presión, porque dañará sus partes

frontales

VII. CONCLUSIONES:

Se logró determinar y reconocer las características de desgaste del barreno integral.

Se logró verificar y reconocer el tipo de barreno integral. Se pudo conocer y verificar el funcionamiento del barreno integral.



Se consiguió determinar el diámetro externo (diámetro de perforación). Se logró determinar que las medidas obtenidas las cuales coinciden con las

otorgadas por el fabricante.

VIII. BIBLIOGRAFIA

http://es.scribd.com/doc/95487401/Accesorios-de-Perforacion http://www.apemin.eu/Archivod%20PDF/laboreo.pdf


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